科学家研究出新型电池

科技的进步将我们身上穿戴的眼镜、手表、项链等物品的名字前加上了“智能”二字，就连以前用来打电话发短信的手机也变成了智能手机。智能设备确实功能更加齐全，不过智能化就更加便利了吗？别的不清楚，至少在充电这点不是。

现在主流的锂电池续航能力也只有几天，而且穿戴设备一般体积较小，锂电池的能量密度决定它的体积占比小不了。核电池虽然能量密度大，但是谈“核”色变。那如何解决现在的智能穿戴设备的电池问题？锂电池的下一代是什么？就有科学家提出“可打印柔性电池”的概念。

可打印柔性电池？

现在柔性电池并不是科学家们解决设备供电问题的概念了，加州大学研究人员已经将它造出，使用3D打印机生产出了极其微小的锌电池颗粒。当然也有很多种材料，研究领域碳纤维和石墨烯比较受欢迎，但是目前在电池制造领域锌电池更符合要求（比如成本并不是特别高）。

那既然是锂电池的接班人在供电性能上自然要更胜一筹，首先从金属角度看锌比锂更加稳定，更不容易发生化学反应，这就增强了电池反复充电的能力。然后就是电解过程，锌会呈现出像树枝一般的形态，从一个电极蔓延到另外一个电极，这减少了不必要的耗电量，续航时间更长。

最后就是柔韧度，并不是其他金属不能做柔性电池，只是在做电池柔韧度测试时发现，其他电池在经历1000次左右的弯曲后折断，而锌电池还保持保持稳定的柔韧度。折断放在电池上后果可能是材料磨损和电解质泄露引发的安全问题。

最新进展

柔性电池的能量密度能有多高？近日，科学家为柔性设备开发出了一种实验性质的化学电池，据说能量密度是当前锂离子的10倍。这项研究中提到的电池是一种称为氧化银锌的化学电池。

其实考虑到能量密度和安全性能，氧化银锌电池一直是研究重点。电池的阴极使用氧化铅涂层，可以改善电池的电化学稳定性和导电性，并降低电池对交流电的抵抗力。但是这项技术为什么没有被广泛应用呢？成本方面就不说了，技术方面则是不稳定点循环（电池寿命短）。

那这次研究又有什么突破呢？研究人员这次采用的方法是丝网印刷氧化银-锌电池，并且在无菌、真空条件下将印刷出的单元电池装配在一起，这就解决了电池不稳定循环的问题。经过实验研究人员找到了打印用的“墨水配方”，将电池的集电器、锌阳极、新阴极和隔板逐层丝网印刷在化学稳定的聚合物膜上，该膜的熔点约为200°C。

至于测试，已对印制的电池单元进行了80多个循环的充电，而显示出任何明显的容量损失迹象。尽管反复弯曲和扭曲，单元电池也保持正常的功能。经对比，如果这种电池用于智能穿戴设备，可以提供比同等大小的典型锂离子电池多5至10倍的功率。